CN212660125U

CN212660125U - 旋转电机

Info

Publication number: CN212660125U
Application number: CN202021222804.3U
Authority: CN
Inventors: 王宏强; 曲扬; 王佩松
Original assignee: Southwest University of Science and Technology
Current assignee: Southwest University of Science and Technology; Southern University of Science and Technology
Priority date: 2020-06-28
Filing date: 2020-06-28
Publication date: 2021-03-05
Anticipated expiration: 2030-06-28

Abstract

本实用新型公开了一种旋转电机，包括：动子和定子；所述动子和所述定子均包括电极、供电总线和柔性绝缘层，所述电极连接所述供电总线，所述动子内表面设置有第一柔性绝缘层，定子外表面设置有第二柔性绝缘层，所述动子相对所述定子做旋转运动。本实用新型能够通过控制接入的电压和频率改变动子运动速度，控制原理简单，实用性强。

Description

旋转电机

技术领域

本实用新型涉及电机领域，尤其是涉及一种旋转电机。

背景技术

随着工业技术的发展，对于驱动设备的要求不断提高，尤其随着机器人等尖端工业技术的发展，对于小型微型驱动器的需求不断增加，同时对电机控制的要求不断提髙。

目前，由于驱动设备逐渐向微型化发展，传统的驱动电机(例如旋转电机)结构复杂，控制难度较大。无法满足驱动设备的微型化需求。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种旋转电机，能够使得旋转电机的控制更加简单。

本实用新型的一个实施例提供了一种旋转电机，包括：动子和定子；

所述动子和所述定子均包括电极、供电总线和柔性绝缘层，所述电极连接所述供电总线，所述动子内表面设置有第一柔性绝缘层，定子外表面设置有第二柔性绝缘层，所述动子相对所述定子做旋转运动。

本实用新型实施例的一种旋转电机至少具有如下有益效果：采用柔性薄膜结构，电机结构简单，控制方法简便可控性好；在使用过程中可以任意折叠扭曲，增加电机的使用范围，工作噪声小，发热小，可用于特殊环境和条件，增加电机的实用性。

本实用新型的另一实施例中，包括多层动子和多个定子，多个所述动子的数量和所述定子的数量相同，多个所述动子与多个所述定子交错设置。

本实用新型的另一实施例中，还包括供电模块，所述供电模块分别与所述动子的电极、所述定子的电极连接，所述供电模块用于向所述动子的电极和所述定子的电极提供交流电，所述电极用于产生静电力。

本实用新型的另一实施例中，所述交流电为存在有频率差的多相交流电。

附图说明

图1是本实用新型实施例中旋转电机的一具体实施例结构示意图；

图2是本实用新型实施例中旋转电机的一具体实施例运行原理图。

附图标记：

旋转电机主体100、动子110、定子120、电极130、供电总线140、供电触点150、柔性绝缘层160。

具体实施方式

以下将结合实施例对本实用新型的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，如果涉及到方位描述，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。如果某一特征被称为“设置”、“固定”、“连接”、“安装”在另一个特征，它可以直接设置、固定、连接在另一个特征上，也可以间接地设置、固定、连接、安装在另一个特征上。

在本实用新型实施例的描述中，如果涉及到“若干”，其含义是一个以上，如果涉及到“多个”，其含义是两个以上，如果涉及到“大于”、“小于”、“超过”，均应理解为不包括本数，如果涉及到“以上”、“以下”、“以内”，均应理解为包括本数。如果涉及到“第一”、“第二”，应当理解为用于区分技术特征，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

参照图1，示出了本实用新型实施例中旋转电机的一具体实施例结构示意图。

在一些实施例中，本实施例中的旋转电机包括电机主体100，主体100包括动子110、定子120，动子110和定子120均包括电极130、供电总线140和柔性绝缘层160，动子110和定子120在贴合面内做旋转运动。

在一些实施例中，动子110和定子120均为柔性结构，由柔性绝缘薄膜、均匀排布的电极130和供电总线140组成。其中电极130径向尺寸极小，呈多相交替分布，其每组数量与驱动电源的相数对应，三或四相一组，电极130分布供电总线140，总线条数与驱动电源的相数对应，供电总线140端部设置有供电触点150，用于与外部电源相连接，接入同一相电源的电极，接入同一相电源的电极由一根总线供电，例如，假如电机使用的是三相交流电，则三相一组，则电极130三相交替分布，相邻的电极130分别为A相、B相、C相，则电极130中所有接A相电的电极共用一根供电总线140，所有接B相的电极共用一根供电总线140，所有接C相电的电极共用一根供电总线140。

在一些实施例中，如图1所述，该电机供电总线的分布是上层是能够为两相电供电的两条供电总线140，下层为一相电供电的一条供电总线140，例如，如果上层为A相和B相供电的供电总线140，则下层为C相供电的供电总线140，同理，上层为A相和C相供电的供电总线140，则下层为B相供电的供电总线140，这样分布的主要优势是可以有效利用空间，避免布线空间的浪费。

在一些实施例中，在电极130和供电总线140外包裹有柔性的绝缘绝缘层160，起到绝缘和保护内部电路、电极的作用。当电机工作时，通过外部交流电源为动子110和定子120通入多相的交变电流，并且使动子110和定子120上所接入的交流电存在频率差，使得动子110和定子120上的对应电极带有极性相反的电荷，从而产生静电力，驱动动子110相对于定子120运动，从而将电能转化为机械能。并且本实施例中的电极使用了柔性绝缘层结构，更为具体的为本实施例中的电极使用了柔性绝缘薄膜结构，可以任意弯折。

在一些实施例中，上述柔性绝缘层160选用聚酰亚胺，可自由弯曲、折叠、卷绕，也可在三维空间随意移动及伸缩，并且具有薄型化，散热性好的特性，并且本实施例中的柔性绝缘层160外侧光滑，从而减小了运动时的摩擦，可以设置在电极130的一侧，也可以设置在电极的两侧，可以理解的，当动子做旋转运动时，会产生大量的热量，使用本实施例中的材质的薄膜能够很好的把上述温度降低，以便起到保护电机的作用。

在一些实施例中，包括多层动子和多个定子，多个动子的数量和定子的数量相同，并且多个动子与多个定子交错设置。

在一些实施例中，一层结构为上层为动子110，下层为定子120，或者上层为定子120，下层为动子110，多层交替叠加结构为，上层为动子110，第二层为定子120，第三层为动子110，第四层为定子120，依次交替，动子110和定子120位置可以相互替换，其中，动子110和定子120连接有交流电，交流电为存在有频率差的多相交流电，用于产生静电力，可以理解的，上述动子110和定子120的位置可以调换，例如上层是动子110，下层是定子120，也可以上层是定子120，下层是动子110，其结构原理相同，此处不再赘述。

本实施例中还包括供电模块，其分别与动子的电极、定子的电极连接，用于向上述动子的电极和定子的电极提供交流电，上述电极用于产生静电力。

具体的，本实施例中采用的是三相交流电，可以根据应用需要接入四相或者更多相的交流电，

本实施例中以单层动子和定子为例进行阐述，但是实际动子和定子可以选择单层或多层叠加分布。

更为具体的，参照图1，动子110和定子120采用了相同的结构，均包括柔性绝缘层160、供电总线140、电极130和供电触点150，电极130绕圆周均匀交替分布，每组电极130的个数与供电总线140的个数相同，以便形成每个电极130连到一个供电总线140上，并且上述每组电极130的个数与供电总线140的个数两者与外接交流电的相数保持一致，以本实施例中使用的三相电为例，每组电极130个数为三个，供电总线140个数为三个，电极130与对应的供电总线140相连通，供电总线140通过供电触点150与外部电源接通，也可以使用电刷直接向供电总线140供电，本实施例中的结构，在供电方面更加便捷和实用，并且排线简明，利用电机故障排除和维修。

更为具体的，本实施例中旋转电机包括了一个动子110和一个定子120，两者均为柔性结构，可以理解的，上述柔性结构具体是指其几何非线性因素在分析过程中影响较大而不可忽略的结构。动子110和定子120相互贴合运动，其贴合面内为可充入起绝缘和润滑的介质，贴合面介质可以为空气，也可以是其他起润滑作用的绝缘介质。

具体的，本实施例中电机供电方式为三相或者多相交流电，在供电总线140的末端布置供电触点150，可采用同一电源或各自使用独立电源供电。

其中，上述电极130材料为铜或者其他导电材料。

本实用新型的一些实施例中，上述电极使用了柔性绝缘层的结构，更为具体的是柔性薄膜结构，可以任意弯折，同时可以产生较大的位移。动子110可在上述电极130产生的静电力驱动下在贴合面内移动，最佳的运动方式为动子110沿着垂直于电极130的方向在贴合面内滑动。

本实用新型一些实施例中，本实施例中旋转电机可使用供电总线140供电，由于电极130排布，因此需要使用多层印制，图中虚线为印刷在底层的供电总线140，当电路接通后，由于电路存在频率差，使得一组对应电极130之间带有极性相反的电荷，使得动子110和定子120能够相互贴合，并且产生静电力，以推动动子在贴合面内转动，在动子110转过一定夹角时，电极130的电荷极性发生变化，继续推动动子110转动。

具体的，参照图1为本实用新型实施例中旋转电机的一具体实施例运行原理图，以三相交流电200为例，一组电极为三个，分别连接三相交流电200中的正极、负极和零线，依次根据电极总数，可以分为N组，例如电极总数为180个，则分为60组，每组三个电极，三个电极分别连接三相交流电200中的任意一相，只要满足相位交替即可，也就是任意两个临近电极相位不同。从而能够保证持续为电机供电，电机能够在供电情况下持续稳定运转。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims

1.一种旋转电机，其特征在于，包括：动子和定子；

2.根据权利要求1所述的一种旋转电机，其特征在于，包括多层动子和多个定子，多个所述动子的数量和所述定子的数量相同，多层所述动子与多层所述定子交错设置。

3.根据权利要求1所述的一种旋转电机，其特征在于，还包括供电模块，所述供电模块分别与所述动子的电极、所述定子的电极连接，所述供电模块用于向所述动子的电极和所述定子的电极提供交流电，所述电极用于产生静电力。

4.根据权利要求3所述的一种旋转电机，其特征在于，所述交流电为存在有频率差的多相交流电。